固体推进剂功能助力剂是什么
固体推进剂是固体火箭发动机的动力源用材料,在导弹和航天技术发展中起着重要的作用,通常可分为双基推进剂、复合推进剂和改性双基推进剂。双基推进剂是硝酸纤维素与硝化甘油组成的均质混合物。复合推进剂是以高聚物为基体,混有氧化剂和金属燃料等组分的多相混合物。在双基推进剂中加入氧化剂和金属燃料组成改性双基推进剂。
固体推进剂是由氧化剂、燃料(可燃剂)和其他添加剂组成的固态混合物,按配方组分性质可分为单基推进剂、双基推进剂、复合推进剂、改性双基推进剂等;按质地的均匀性分为均质推进剂(如单基、双基推进剂)和异质推进剂(如复合推进剂和改性双基推进剂);按能量水平分为高能、中能、低能推进剂,比冲大于2450牛·秒/千克(即250秒)为高能,2255牛·秒/千克(即230秒)到2450牛·秒/千克为中能,小于2255牛·秒/千克为低能;按特征信号分为有烟、微烟、无烟推进剂。 固体推进剂分类单基推进剂 Simple Base propellant由单一化合物(如硝化纤维素,即硝化棉,简称NC)组成,它的分子结构中包含可燃剂和氧化剂,溶于挥发性溶剂中,经过膨润、塑化、压伸成型,除去溶剂即可。单基推进剂由于能量水平太低,现代固体发动机不再使用。 Composite Propellant理论比冲为225~265秒(2200~2600牛·秒/千克),密度1.65~1.80克/立方厘米 。危险等级1.3级。复合推进剂使用单独的可燃剂和氧化剂材料,以液态高分子聚合物粘合剂作为燃料,添加结晶状的氧化剂固体填料和其它添加剂,融合凝固成多相物体。为提高能量和密度还可加入一些粉末状轻金属材料作为可燃剂,如铝粉(Al)。复合推进剂通常以粘合剂的化学名称来命名。氧化剂通常占推进剂总重量的60~90%,许多无机化学品可作为氧化剂,如高氯酸盐类(高氯酸钾、高氯酸胺、高氯酸锂),硝酸酯类(硝酸胺、硝酸钾、,硝酸钠),现在使用最多的是含氧量较高的高氯酸胺(AP,又称过氯酸胺)。高分子聚合物既用作可燃剂又作为粘合剂,常用的有聚硫橡胶、聚氨酯(PU)、聚丁二烯-丙烯腈(PBAN)、端羧基聚丁二烯(CTPB)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、端羟基聚醚(HTPE)、聚氯乙烯等类。其他添加剂一般有:调节燃烧速度的燃速调节剂;改善燃烧性能的燃烧稳定剂;比用基本的粘合剂更好地改善力学性能的增塑剂;降低机械感度的安定剂;改善储存性能的防老化剂;改善工艺性能的稀释剂、润湿剂、固化剂和固化催化剂等类。除具有热塑性的聚乙烯类推进剂可使用压伸成型工艺外,一般都使用浇铸法制造,工艺简单,适宜于制造各种尺寸的药柱。复合推进剂综合性能良好,使用温度范围较宽,能量较高,力学性能较好,广泛用于各种类型的固体火箭发动机,尤其是大型火箭发动机。1942年美国研制出了沥青高氯酸钾复合推进剂,40年代末出现了第一代复合推进剂聚硫橡胶推进剂,现在常用的有PBAN和HTPB推进剂。民兵3和航天飞机固体助推器采用PBAN推进剂,“和平卫士”MX的一、二级使用HTPB推进剂,法国的M4使用CTPB推进剂,我国的巨浪-1也使用了CTPB复合推进剂。 改性双基推进剂包括复合改性双基推进剂(CMDB)和交联改性双基推进剂(简称XLDB)两类。理论比冲为260~270秒(2550~2646牛·秒/千克),密度1.75~1.80克/立方厘米 。危险等级1.1级。在双基推进剂的基础上大幅降低基本组分硝化纤维素和硝化甘油的比例,加入高能量固体组分,包括氧化剂(高氯酸胺AP,高能炸药黑索金[RDX]或奥克托金[HMX]等)和可燃剂(铝粉等)。硝化纤维素(含氮量12%左右)被硝化甘油塑化作为粘合剂,或是硝化纤维素和硝化甘油双基母体作粘合剂,硝化甘油还作为增塑剂,再加入一些添加剂,混合后使用压伸成型或浇铸成型工艺制成药柱,这就是复合改性双基推进剂(CMDB)。 在CMDB配方基础上加入高分子化合物作为交联剂,它内含的活性基团与硝化纤维素上残留(未酯化)的羟基发生化学反应生成预聚物,预聚物的大分子主链间生成化学键,交联成网状结构,预聚物作为粘合剂可以大幅改善推进剂的力学性能,这类推进剂就被称为交联改性双基推进剂(XLDB)。主要交联剂有异氰酸酯(如六亚甲基二异氰酸酯HDI、甲苯二异氰酸酯TDI)、聚酯(如聚乙交酯PGA)、聚氨酯(如聚乙二醇PEG)、端羟基聚丁二烯、丙烯酸酯等。 改性双基推进剂的能量水平高于复合推进剂,广泛用于各种战略、战术导弹。美国的“三叉戟C4”潜射战略导弹的所有三级发动机都使用了XLDB推进剂,称为XLDB-70,它的配方中固体填料达到70%(其中43%HMX / 8% AP / 19% Al),理论比冲2646牛·秒/千克。
固体火箭发动机的燃料是固体推进剂。
固体火箭发动机属于化学火箭发动机,用固态物质(能源和工质)作为推进剂。固体推进剂点燃后在燃烧室中燃烧,产生高温高压的燃气,即把化学能转化为热能;燃气经喷管膨胀加速,热能转化为动能,以极高的速度从喷管排出从而产生推力推动火箭或导弹向前飞行。
固体推进剂由油灰或橡胶状的可燃材料构成,是燃料和氧化剂的混合体。固体火箭的箭体与液体火箭的箭体差别不大,但内部没有推进剂储存箱,而是把整个火箭体的内部从上到下装满固体推进剂。
扩展资料
固体火箭发动机的固体推进剂的进步点:
1、与液体推进剂相比,固体推进剂最大的优势在于它可以在室温下储存。
2、使用固体推进剂的发动机不需要其它复杂的部件,而液体推进剂的发动机要求有专门的设备来控制液体注入燃烧室。
3、固体推进剂的燃烧不容易控制,在燃料没有烧完的情况下,很难实现发动机的关闭,因此不具备多次点火的能力。早期的固体火箭基本都是一次燃烧,但随着技术的发展,现在已经出现多次点火的固体火箭。
参考资料来源:百度百科-固体火箭发动机
百度百科-固体推进剂
化学发动机
液体发动机
固体发动机
固液发动机
液体发动机
可储存推进剂:煤油,硝酸等.
低温推进剂:液氢,液氧等.
液体发动机
双组元推进剂\x09单组元推进剂
氧化剂:液氧,硝酸,过氧化氢,四氧化氮等.燃烧剂:液氢,煤油,酒精,偏二甲肼,一甲基肼等.\x09单一物质组成其中既有燃烧剂又有氧化剂,一般用作辅助动力源.
固体推进剂:由燃烧剂,氧化剂,粘合剂,增塑剂,催化剂,降速剂,稳定剂和防老化剂组成.分为双组元推进剂,复合剂推进剂和改性双组元推进剂.目前,使用较多的复合剂推进剂是聚酯推进剂,聚二丁烯推进剂.
三种化学发动机优劣比较
液体发动机:具有推力大,工作时间长,推力易于调节和控制,易于启动和关机,可多次启动等优点,缺点是需要推进剂增压系统,燃烧室和喷管冷却系统,因而结构复杂,推动剂不能在火箭里长期储存,发射前操作复杂.
固体发动机:不需推进剂输送系统,推力室.无须强制冷却,结构简单可靠性高,操作简便,固体燃料可长期储存.缺点是比推力较低,工作时间短,不易调节推力和多次启动.
固液混合火箭发动机:为液体,固体发动机的结合体,燃料剂为液体,氧化剂为固体,推力介于两者之间,简单紧凑.缺点是燃烧效率低,推进剂混合比不易控制,调节推力时能量损失较大.
物理发动机
粒子发动机:质能亏损E=mc2原理,反冲推进,轻便,效率极高.缺点是复杂造价高
涡轮推进发动机:用热机压缩气流推进火箭飞行.
激光发动机:以不连续激光的形式向外辐射能力
核发动机
未来发动机
引力发动机:不需要自带燃料,依靠天体间的引力对飞行器加速
正负粒子湮灭发动机
恒星风发动机
这是我自己写的可不是在网上搜的.如果不信你可以加我,我在高中是玩航模的.Q:921731556